JPH05103403A - 電気走行車のバツテリ用コネクタ接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気走行車のバッテリ用コネクタの接続を容易
に行うことができ、バッテリの充電を安全かつ確実に行
うことができるコネクタ接続装置を提供する。 【構成】挿入口３に外部コネクタ２が挿入されるたこと
が位置センサ５により検知されると、充電系コントロー
ラ４は移動用モータ７を起動して内部コネクタ６を外部
コネクタ２と係合する位置に移動する。コネクタの接続
が検知されると、表示ランプ２７が点灯し、充電系コン
トローラ４の指令で給電が開始される。給電が停止され
ると、充電系コントローラ４が再び移動手段５を起動し
て内部コネクタ６を外部コネクタ２と係合を解除する位
置に移動する。コネクタの接続解除が検知されると、表
示ランプ２７が消灯するとともに、排出用モータ１５を
起動して外部コネクタ２を排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部電源から電力を供
給して電気走行車のバッテリの充電を行うコネクタの接
続装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気走行車のバッテリの充電は、
外部電源と電気走行車に備えられている充電機とをコネ
クタで接続することにより行われることが多い。

【０００３】前記コネクタの接続を自動的に行う装置も
提案されており、例えば特開昭５８─６９４０４号公報
には、電気走行車の車体にコネクタを設け、前記コネク
タを電気走行車の駆動力により外部電源の出力端子のソ
ケットに当接させ、電気走行車に内蔵されたパルスモー
タにより前記コネクタを前記出力端子のソケットに挿入
し、更に前記ソケット内の垂直面内で９０°回転させて
前記ソケットに係合して自動的に接続する装置が記載さ
れている。前記装置では、充電が終了するか、或いは、
走行スイッチがＯＮされると、再び前記パルスモータが
作動し、前記と逆の順序で、前記コネクタと前記出力端
子とが切り離される。

【０００４】しかしながら、前記公報記載の装置により
前記コネクタを前記出力端子に接続するには、まず、電
気走行車を所定の位置に誘導して前記コネクタを前記出
力端子のソケットに正確に当接しなければならず、その
ためには高度の運転技術が要求されるので、人が運転す
る乗用車において実用的とは言えない。また、前記公報
記載の装置では、電気走行車に備えられたコネクタを前
記出力端子に接近させて接続するため、前記出力端子が
前記コネクタに対応する特定の位置関係になければなら
ず、前記出力端子の設置場所が著しく制限される。

【０００５】一方、前記コネクタの接続を手作業で行う
ようにすれば、外部電源の近傍の任意の位置で充電を行
うことができ、前記運転技術及び出力端子を設置する場
所に関する問題を解決できると考えられる。しかし、前
記コネクタの接続を手作業で行う場合には次のような諸
問題が考えられる。

【０００６】電気走行車のバッテリに充電するための電
流は通常数１０Ａと大きく、かつ、電圧も７０〜２００
Ｖと高いため、前記コネクタは一般に家庭用コンセント
の数倍の大きさになるが、一般の運転者は通常このよう
な大電流、高電圧の電力の扱いに不慣れである。

【０００７】そこでまず、前記大型のコネクタの接続を
手作業で行うと、コネクタの接続が不完全になることが
考えられる。コネクタの接続が不完全な状態で充電を行
うと、充電が不十分になったり、或いは充電中に不用意
に接触してコネクタが脱落したりすることがある。

【０００８】また、コネクタが確実に接続されていて
も、充電完了後も導通状態で放置されると、バッテリが
過充電状態になったりすることが考えられる。

【０００９】さらに、コネクタが接続されたままの状態
で電気走行車を発進させると、前記コネクタが損傷する
ことも考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであり、電気走行車のバッテリ用コ
ネクタの接続を容易に行うことができるとともに、バッ
テリの充電を取扱い容易でかつ確実に行うことができる
コネクタ接続装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の電気走行車のバッテリ用コネクタ接続装
置は、外部電源から電力を供給する外部コネクタを電気
走行車に設けられた挿入口に挿入して電気走行車の内部
コネクタと係合して接続することによりバッテリの充電
を行うコネクタ接続装置であって、該内部コネクタと外
部コネクタとの接続を検知する接続検知手段と、該接続
検知手段から接続検知信号を受けて電力の供給を制御す
る給電制御手段と、該挿入口に設けられ該内部コネクタ
と接続可能な外部コネクタの位置を検知する位置検知手
段と、該内部コネクタを外部コネクタと係合または係合
解除位置に移動させる移動手段と、該位置検知手段から
の位置検知信号を受けて内部コネクタを該移動手段によ
り外部コネクタとの係合位置に移動し、該給電制御手段
から給電停止の信号を受けて内部コネクタを該移動手段
により外部コネクタとの係合解除位置に移動する接続制
御手段と、該挿入口から該外部コネクタを排出する排出
手段と、該接続制御手段から接続解除検知信号を受けて
外部コネクタを該排出手段により排出する排出制御手段
とを有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のコネクタ接続装置では、電気走行車を
外部電源の近傍に駐車して、該電源から電力を供給する
外部コネクタを電気走行車に設けられた挿入口に手作業
で挿入する。

【００１３】前記外部コネクタの挿入状態は前記挿入口
に設けられた位置検知手段によって検知される。外部コ
ネクタが内部コネクタと接続可能な位置まで挿入された
ことが検知されると、前記位置検知手段から接続制御手
段に位置検知信号が出力される。

【００１４】本発明のコネクタ接続装置は内部コネクタ
を外部コネクタと係合または係合解除位置に移動させる
移動手段を備えており、前記接続制御手段は位置検知信
号を受けると、内部コネクタを前記移動手段により前記
外部コネクタとの係合位置まで移動させる。内部コネク
タは、前記接続位置で外部コネクタと係合されて接続さ
れる。

【００１５】内部コネクタと外部コネクタとの接続は、
接続検知手段により検知され、前記接続検知手段から給
電制御手段に接続検知信号が出力される。

【００１６】そして、前記給電制御手段により、外部電
源からバッテリの間が導通状態にされ、外部電源から電
力の供給が開始される。

【００１７】本発明のコネクタ接続装置では、充電が完
了したとき、給電休止ボタンが押されたとき、または、
走行スイッチがＯＮされたときには、前記給電制御手段
により電力の供給が停止され、前記接続制御手段に給電
停止信号が出力される。また、外部電源からの電力供給
が中止されたときにも、前記給電制御手段から前記接続
制御手段に給電停止信号が出力される。

【００１８】前記接続制御手段は給電停止信号を受ける
と、前記移動手段により内部コネクタを外部コネクタと
の係合を解除する位置まで移動させる。内部コネクタと
外部コネクタとの接続解除が前記接続検知手段により検
知されると、前記接続検知手段から排出制御手段に接続
解除検知信号が出力される。

【００１９】前記排出制御手段は接続解除検知信号を受
けると、排出手段により外部コネクタを挿入口から排出
する。

【００２０】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明のコ
ネクタ接続装置についてさらに詳しく説明する。

【００２１】図１は本実施例のコネクタ接続装置の構成
を示すブロック図、図２は外部コネクタを電気走行車に
接続した状態を示す外観平面図、図３は図２の正面図、
図４乃至図７は内部コネクタと外部コネクタの接続機構
を示す説明的断面図である。

【００２２】本実施例のコネクタ接続装置は、図１に示
すように、外部電源１から電力を供給する外部コネクタ
２が挿入可能な挿入口３が電気走行車の車体内に備えら
れており、挿入口３底部には、外部コネクタ２の挿入位
置を検知し、位置検知信号を充電系コントローラ４に出
力する位置センサ５が備えられている。

【００２３】挿入口３の外部コネクタ２の挿入方向と直
交する側には内部コネクタ６が備えられている。内部コ
ネクタ６は底部に設けられたラック６ａが移動用モータ
７に取着されたピニオン７ａと噛合して、移動用モータ
７により外部コネクタ２と係合する位置または係合を解
除する位置に移動される。

【００２４】内部コネクタ６は複数のプラグ６ｂを備え
ており、プラグ６ｂは外部コネクタ２に備えられた相対
応するコンセント２ａに挿入される。プラグ６ｂとコン
セント２ａとの接続は充電系コントローラ４により検知
され、内部コネクタ６と外部コネクタ２との接続または
接続の解除が認識される。また、内部コネクタ６は整流
器８及び降圧形コンバータ９を通じてメインバッテリ１
０に接続されている。

【００２５】挿入口３には、通常はロック体１１により
係止されている蓋部１２が設けられている。ロック体１
１は図示しない手段により出没自在に備えられており、
レバー１３により作動される。ロック体１１が後退し係
止状態が解除されると、蓋部１２は外部コネクタ２に押
し込まれて挿入口３内部を摺動可能になる。ロック体１
１による蓋部１２の係止状態は充電系コントローラ４に
より検知される。

【００２６】また、挿入口３底面には、挿入口３を閉蓋
する位置に蓋部１２を復帰させるとともに外部コネクタ
２を挿入口３から押し出して排出する押出部材１４が備
えられている。押出部材１４はロッド１４ａに軸支され
ており、ロッド１４ａはロッド１４ｂに軸１４ｃを介し
て回動自在に取着されている。ロッド１４ｂは排出用モ
ータ１５に取着されたピニオン１５ａと噛合して回転す
るギヤ１５ｂに取着されており、ギヤ１５ｂと一体的に
回転しロッド１４ａを介して押出部材１４を駆動する。

【００２７】充電系コントローラ４は、制御用バッテリ
１６から電力の供給を受けており、モータ７、モータ１
５、電気走行車を始動するメインスイッチ１７及び電気
走行車の走行用モータコントローラ１８に接続されてい
る。制御用バッテリ１６は、降圧形コンバータ１９を通
じてメインバッテリ１０に接続されている。

【００２８】本実施例では、図２及び図３に示すよう
に、外部電源１は電気走行車２１の駐車施設の近傍に備
えられており、外部電源１から延設されたケーブル２２
の先端に設けられた外部コネクタ２が電気走行車２１の
挿入口３に挿入されている。ケーブル２２は電柱２３の
内部に配設されており、電柱２３の上部に備えられた折
り畳み自在のアーム２４ａ、２４ｂに吊設され、アーム
２４ｂの先端から下方に延びる先端に外部コネクタ２が
備えられている。また、電柱２３には、ブレーカスイッ
チ２５、給電中止ボタン２６とともに、外部コネクタ２
と内部コネクタ６との接続または接続の解除を示す表示
ランプ２７が備えられている。

【００２９】尚、該表示ランプ２７は給電状態を示す
か、又は、接続解除と給電状態とを各々別に示す形態を
備えてもよく任意である。

【００３０】次に、本実施例のコネクタ装置の動作につ
いて説明する。

【００３１】まず、電気走行車２１が駐車施設に駐車さ
れる。前記駐車施設には、近傍に外部電源１が備えられ
ており、ケーブル２２が延設されている。本実施例の装
置ではコネクタの接続を手作業で行うので、電気走行車
の駐車位置は厳密に定められるものではなく、電柱２３
の上部に折り畳み自在に備えられたアーム２４ａ、２４
ｂを伸長したときにケーブル２２の届く範囲であればよ
い。

【００３２】次に、電気走行車２１に備えられたレバー
１３を引くと、図４に示すように、ロック体１１による
蓋部１２の係止状態が解除され外部コネクタ２を挿入口
３に挿入できる状態になる。また、この時同時にロック
体１１から蓋部１２の開放信号が出力され、充電系コン
トローラ４が起動される。

【００３３】次に、外部コネクタ２を挿入口３に挿入す
る。アーム２４ａ、２４ｂは、通常は図２に仮想線示す
るように、通常は駐車施設の境界線側２９など人や車両
の通行を妨げない方向に折り畳まれている。また、外部
コネクタ２は、図３に仮想線示するように、電柱２３に
設けられたコネクタケース２８に収納されている。そこ
で、外部コネクタ２をコネクタケース２８から取り出す
とともに、アーム２４ａ、２４ｂを電気走行車２１の方
向に伸ばして、外部コネクタ２を挿入口３に挿入する。

【００３４】図５に示すように、外部コネクタ２が挿入
口３に挿入され内部コネクタ６と接続できる位置に達す
ると、位置センサ５により充電系コントローラ４に位置
検知信号が出力される。位置センサ５は挿入口３の底部
の側壁に並列に３個設けられており、外部コネクタ２の
外面に取着されている導電性のプレート３１により複数
の位置センサ５の間を導通状態とし、その導通を検知す
ることにより、外部コネクタ２の位置を検知する。ま
た、プレート３１により導通状態にされる位置センサ５
の組み合わせにより、外部コネクタ２により供給される
電力の電流の大小、電圧の高低が、充電系コントローラ
４に認識される。このとき、蓋部１２は外部コネクタ２
に押し込まれて挿入口３内を摺動し、押出部材１４の頂
部に嵌合される。

【００３５】充電系コントローラ４は前記位置検知信号
を受けると移動用モータ７を起動させ、図６に示すよう
に、内部コネクタ６を外部コネクタ２と係合する位置に
移動させて接続する。このとき、内部コネクタ６に設け
られた複数のプラグ６ｂが外部コネクタ２の相対応する
コンセント２ａに挿入されて、内部コネクタ６と外部コ
ネクタ２とが接続される。内部コネクタ６の移動方向と
外部コネクタ２の挿入方向とは互いに直交しているの
で、外部コネクタ２は内部コネクタ６と前記のように接
続することにより係合され、抜け出しが防止される。

【００３６】プラグ６ｂとコンセント２ａとの導通が充
電系コントローラ４に検知されると、充電系コントロー
ラ４は内部コネクタ６と外部コネクタ２とが接続され外
部電源１からメインバッテリ１０までが導通状態となっ
たものと認識して、給電の開始を指令する一方、表示ラ
ンプ２７を点灯させ内部コネクタ６と外部コネクタ２と
を接続された状態になっていることを表示する。

【００３７】前述の操作で、外部コネクタ２が挿入口３
に十分に挿入されていないときには、位置センサ５が作
動しないので内部コネクタ６が外部コネクタ２との接続
位置に移動することがない。従って、内部コネクタ６と
外部コネクタ２とは接続されず表示ランプ２７が点灯し
ないので、外部コネクタ２の挿入が不十分であることが
認識される。

【００３８】メインバッテリ１０の充電が完了するか、
メインスイッチ１７がＯＮにされるか、または、給電中
止ボタンが押されると、充電系コントローラ４は電力の
供給を停止させる一方、再び移動用モータ７を起動さ
せ、図７に示すように、内部コネクタ６を外部コネクタ
２との係合を解除する位置に移動させる。

【００３９】前記メインバッテリ１０の充電の完了は、
図示しない検知手段により検知される。

【００４０】尚、充電が完了しても継続して給電を行い
たい場合、過充電とならないよう放電回路を具備するな
どすれば、前記係合を解除する態様は除いてもよい。

【００４１】本実施例のコネクタ接続装置では、外部電
源１からの電力供給が中止された場合にも、充電系コン
トローラ４は移動用モータ７を起動させ、図７に示すよ
うに内部コネクタ６を外部コネクタ２との係合を解除す
る位置に移動させる。外部電源１からの電力供給が中止
される場合としては、運転者が給電中止ボタン２６を押
下する場合、過電流によりブレーカが下りる場合などが
ある。

【００４２】これは内部コネクタ６からの外部電源の電
圧降下を検知して充電系コントローラ１１により認識さ
れ作動する。

【００４３】内部コネクタ６と外部コネクタ２との接続
の解除は、プラグ６ｂとコンセント２ａとの導通が絶た
れることにより充電系コントローラ４に検知され、充電
系コントローラ４は表示ランプ２７を消灯させる。

【００４４】そして、充電系コントローラ４は排出用モ
ータ１５を起動させ、図７に示すように押出部材１４を
駆動して、蓋部１２とともに外部コネクタ２を挿入口３
内を移動させる。そして、外部コネクタ２を排出すると
ともに、蓋部１２を挿入口３を閉蓋する位置に復帰させ
る。押出部材１４は、外部コネクタ２を排出したのちも
継続して駆動され、起動時（図４）の位置に復帰する。

【００４５】一方、蓋部１２が挿入口３を閉蓋する位置
に復帰するとロック体１１により係止される。充電系コ
ントローラ４は蓋部１２がロック体１１により係止され
たことを検知すると、走行モータコントローラ１８に走
行可能な状態にする信号を出力したのち、作動を終了す
る。

【００４６】

【発明の効果】本発明のコネクタ接続装置によれば、外
部電源近傍に駐車した電気走行車の挿入口に手作業で外
部コネクタを挿入してコネクタの接続を行うので、高度
な運転技術を不要とし、外部コネクタの設置場所に関す
る制約を低減することができる。

【００４７】本発明のコネクタ接続装置によれば、外部
コネクタの挿入が検知されると接続制御手段により外部
コネクタに内部コネクタが接続され、給電が停止される
と接続制御手段により外部コネクタと内部コネクタとの
接続が解除されるので、給電中は外部コネクタと内部コ
ネクタとの接続を確実に保証することができる。また、
外部コネクタと内部コネクタとが係合された状態で接続
されるので、給電中に外部コネクタが挿入口から抜ける
ことを防止することができる。さらに、外部コネクタと
内部コネクタとの接続が解除されると、排出制御手段に
より外部コネクタが排出されるので、コネクタを接続し
たまま電気走行車を発進させてコネクタを損傷すること
を防止することができる。

【００４８】本発明のコネクタ接続装置によれば、外部
コネクタは電気走行車に設けられた挿入口に挿入されて
接続されるので、給電中に外部コネクタに接触する虞れ
がなく安全に取り扱うことができ、外部コネクタと内部
コネクタとの接続を不完全にすることを防止することが
できる。

【００４９】本発明のコネクタ接続装置によれば、給電
制御手段により電力の供給が制御されるので、必要なと
きのみ給電され、バッテリの過充電及び漏電を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電気走行車のバッテリ用コネク
タ接続装置の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本実施例のコネクタ接続装置の接続状態を示す
外観平面図。

【図３】本実施例のコネクタ接続装置の接続状態を示す
外観正面図。

【図４】本実施例のコネクタ接続装置における内部コネ
クタと外部コネクタの接続機構を示す説明的断面図。

【図５】本実施例のコネクタ接続装置における内部コネ
クタと外部コネクタの接続機構を示す説明的断面図。

【図６】本実施例のコネクタ接続装置における内部コネ
クタと外部コネクタの接続機構を示す説明的断面図。

【図７】本実施例のコネクタ接続装置における内部コネ
クタと外部コネクタの接続機構を示す説明的断面図。

【符号の説明】

１…外部電源、２…外部コネクタ、２ａ…接続検知手
段、３…挿入口、４…制御手段、５…位置センサ、６…
内部コネクタ、６ｂ…接続検知手段、７…移動手段、１
０…バッテリ、１５…排出手段、２７…表示手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部電源から電力を供給する外部コネクタ
   を電気走行車に設けられた挿入口に挿入して電気走行車
   の内部コネクタと係合して接続することによりバッテリ
   の充電を行うコネクタ接続装置であって、 該内部コネクタと外部コネクタとの接続を検知する接続
   検知手段と、該接続検知手段から接続検知信号を受けて
   電力の供給を制御する給電制御手段と、 該挿入口に設けられ該内部コネクタと接続可能な外部コ
   ネクタの位置を検知する位置検知手段と、該内部コネク
   タを外部コネクタと係合または係合解除位置に移動させ
   る移動手段と、該位置検知手段からの位置検知信号を受
   けて内部コネクタを該移動手段により外部コネクタとの
   係合位置に移動し、該給電制御手段から給電停止の信号
   を受けて内部コネクタを該移動手段により外部コネクタ
   との係合解除位置に移動する接続制御手段と、 該挿入口から該外部コネクタを排出する排出手段と、該
   接続制御手段から接続解除検知信号を受けて外部コネク
   タを該排出手段により排出する排出制御手段とを有する
   ことを特徴とする電気走行車のバッテリ用コネクタ接続
   装置。